苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）是目前苯乙烯系嵌段共聚物中产量最大、成本最低、应用最广的品种之一。由于具有拉伸强度优良、表面摩擦系数大、电性能优良、耐低温性能好、易于加工等特性,SBS目前被广泛应用于鞋类、冲击改性剂、粘合剂和增韧工程塑料等领域。然而,SBS在低应变下较低的应力（例如100%和300%定伸应力）和杨氏模量,还有较差的耐溶剂性和较低的功能化程度,极大地限制了其更为广泛的应用。近年来,SBS力学性能的调控以及功能化的研究成为许多研究者关注的焦点。其中,盐键相互作用——一种非共价键相互作用构建超分子聚合物网络——被认为是一种能够有效提高材料机械性能的方式。本文首先通过简单高效的巯基-烯点击化学反应,利用3-巯基丙酸（MPA）对SBS进行羧基化接枝改性,然后将改性产物SBS-g-COOH与氧化锌（Zn O）共混进行原位中和反应,形成Zn²⁺盐键,制备得到具有不同Zn O含量,即不同Zn²⁺盐键交联程度的SBS-g-COOH/Zn O复合材料。通过各项研究结果表明,我们成功构建了由Zn²⁺盐键作为交联点的离子交联网络,且随着Zn O含量的增加,交联网络愈发完善和强韧,复合材料的机械性能也得到了显著提高。例如,当配方中Zn O用量为1 wt%时,样品的拉伸强度和杨氏模量分别提高至11.24 MPa和6.53 MPa;当用量为5 wt%时,样品M15-Z5的拉伸强度可达17.17 MPa,断裂伸长率为121%,100%应变下的定伸应力达到14.24 MPa,是未添加Zn O样品的4.49倍、纯SBS的6.44倍,同时杨氏模量也达到14.19 MPa。由于强韧的超分子离子交联网络的构建,SBS-g-COOH/Zn O复合材料的玻璃化转变温度（T_g）得到了大幅提高,其中M15-Z5的T_g达到了11.6℃。循环拉伸试验表明复合材料在实现高模量和高定伸应力的同时,仍保持了优异的回弹性能,这使得材料在一定编程温度范围内能够表现出较好的形状记忆行为。当选用70℃作为变形温度时,M15-Z5的形状固定率为85.9%,形状回复率可达97.0%。在其机理探究中发现,随着温度的升高,Zn²⁺和COO^-基团之间发生了解离和重组,产生了更多的离子簇,诱导出更多的离子交联点,这进一步改善和提高了形状回复的速率和程度,从而使材料表现出更加优异的形状记忆行为。本文的另一部分研究内容在课题组之前关于PLA/NR/Si O₂ TPVs的研究基础上做了进一步的扩展和延伸。聚乳酸（PLA）是一种由乳酸聚合而成的脂肪族聚酯,同样是目前市场上生产和应用最广泛的生物基高分子材料之一。然而,尽管PLA具有良好的拉伸强度和弹性模量,但其固有的较低的断裂伸长率、抗冲击强度等缺点和局限极大地制约了其应用。在之前的工作中,我们课题组通过动态硫化法制备了一种具有双连续相结构的刚韧均衡的PLA/NR/Si O₂ TPVs。然而,在该体系中最大冲击强度（184.8 k J/m²）只有在添加大量Si O₂（占橡胶组分的50 phr）的情况下才可实现,这无疑导致了加工过程繁琐、资源浪费以及Si O₂的严重团聚等问题。本文在此基础上,提出了一种简单策略,利用硅烷偶联剂双-[γ-（三乙氧基硅）丙基]四硫化物（TESPT,又称Si69）对Si O₂进行原位表面改性,极大改善了Si O₂在基体中的分布与分散。研究结果表明,在低含量的TESPT作用下,Si O₂@TESPT倾向于分布在PLA和NR两相的界面交界处,这有效改善了两相之间的界面相容性,提高了界面粘着力;而当TESPT的含量进一步增大时,大量的Si O₂@TESPT趋于分布在PLA相中。固定Si O₂含量为15 phr（占NR的质量份数）,在5 phr TESPT作用下,样品的冲击强度最大可提升至150.7 k J/m²;同时,样品的拉伸强度随TESPT的含量变化并不明显,基本可维持在35.2～37.6 MPa。本体系在不牺牲材料刚性的同时也实现了其超高的韧性,更重要的是,填料的较低添加量无论对样品加工过程的便利,还是成本的节省,都具有重要意义。